氫燃料電池與鋰電池的區別
發布日期:2022-12-19 瀏覽次數:1498
當前,全球能源和環境系統正面臨著巨大的挑戰。其中,作為石油消耗和二氧化碳排放大戶的汽車產業,也正面臨著一場革命性的變革,將包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動作為新能源汽車的主要技術方向,已然成為世界各國形成的共識。
燃料電池汽車是電動汽車汽車電池的另一個重要方向,與鋰離子電池相比,可以清楚地看見兩者間有著明顯的優缺點。
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置,只會產生水和熱。
在這個優勢基礎上,如果氫是通過光伏電池板、風能發電等可再生能源產生的,則氫燃料電池整個循環過程將不會產生任何污染,實現零排放。
現階段鋰電池和氫燃料電池是有望取代石油車的核心技術,兩者各有各的優勢,均有不可估量的進步空間。若鋰電池能提升其能量密度,優化循環使用壽命,會更具有競爭力;氫燃料電池的關鍵技術、機動車輛和加氫站建設的不可估量成本費用、安全可靠等問題依然是產業發展的不可估量瓶頸。從綠色環保性和生態文明建設的角度來分析,氫燃料電池比鋰電池更有發展潛力,但從短期內的社會經濟效益來講,轉型鋰電池比氫燃料電池更具有市場競爭力。
鋰電池工作原理
氫能燃料電池工作原理
聚合物鋰(鈉)電池和氫燃料電池的充放電過程均屬于化學反應,本質是正電子(質子)的遷移、實現儲能。其中鋰(鈉)電池充電過程鋰(鈉)離子在從正極脫出、嵌入負極,放電過程鋰(鈉)離子從從負極脫出、嵌入正極。
由于氫氣和氧氣通常為氣態,因此氫燃料電池的充電和放電通常在兩套裝置中進行,且氫氣的壓力和溫度變化較大、對裝備的性能和精度要求較高,短期內可通過甲烷和液氨等過渡產品解決儲運難題。
氫能的優勢
氫氣儲能的容量大、持續放能時間長,液氫的儲能密度高;
燃料電池高能量密度(高續航)、低溫性能好、加氫速度快,在長途、低溫等應用場景中具有優勢;
可以實現跨地區、跨季節利用能源,充分利用光伏、風電等綠電的峰谷調節;
氫氣來源廣泛、成本剛性且可控,可緩解能源對外依賴;
氫氣制/儲/運裝備和氫能應用裝備中,除了全氟磺酸酯和重要閥門外、配套的原材料和零部件均可國產,未來可以實現規模效應快速降低成本;
不同電池路線(氫能與鋰電)配合使用,可以實現高頻儲能與低頻儲能互補。
氫燃料電池發展前景近幾年,新能源早已成為全球共同的目標,氫燃料電池的關注度也在持續升溫。與成熟的鋰電池產業相比,氫燃料電池的發展空間巨大。我國于14年起開始幫扶氫燃料電池,目前國內和國際上面對的難題主要還是氫能的儲存運輸問題,催化劑方面雖有突破,但氫燃料電池產業鏈尚不健全,一部分技術處于瓶頸期,資金也有缺口。
目前,日本在氫燃料車型數量、技術、銷量占全球主導地位,美國、德國、韓國也正在快馬加鞭。隨著中國頂層政策明確引導,氫燃料電池國產化正在加速落地,期待2025年拐點出現。
從國內氫燃料電池發展路徑看,政策鋪路為先,商用車在前,乘用車在后,產業商業化大方向依然是新能源汽車。
隨著汽車動力能源的轉化,從燃油到鋰離子電池是一個大步。但是氫燃料電池對于節能減排有著更大的優勢,各地政府也紛紛推出支持氫燃料電池的政策,或許不久我們的生活將會因為氫燃料電池技術的突破再次革新。
免責聲明:文章來源網絡;本站致力于好文推送,基于分享目的轉載,尊重原創,版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們予以刪除,資料僅供私下交流學習使用。
- 上一篇:燃料電池電堆的八大件
- 下一篇:【熱管理】純電動汽車的熱管理模式:電池浸液式冷卻